과학영재교육 관점에서 성공지능 이론은 영재교육과정이 과학영재의 특성에 맞게 제시되고 있는지를 파악할 수 있는 수단이 된다. 이 연구의 목적은 초등 과학영재교육 교재에 제시된 발문 특성을 Sternberg의 성공지능 관점을 적용 하여 분석하기 위한 것이다. 이를 위하여 교육청 영재교육원 2곳과 대학부설 영재교육원 1곳의 초등 과학영재교육 교재에 제시된 발문 각각 143개와 134개를 추출한 후, 이렇게 추출된 발문들의 구조적 특성에 차이가 있는지를 비교하기 위해 언어네트워크분석 방법을 활용하여 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 교육청 및 대학부설 영재교육원의 교재는 분석적 능력, 창의적 능력, 실행적 능력 등과 같은 성공지능을 균형 있게 반영하지 못하고 있었다. 둘째, 교육청 및 대학부설 영재교육원의 교재는 학생들에게 ‘문제 확인하기’, ‘정보 표상하고 조직하기’, ‘분석적 사고 촉진하기’ 등 분석적 능력 영역을 집중적으로 요구하고 있었다. 셋째, 교육청 및 대학부설 영재교육원의 교재는 성공지능의 각 프레임 요소를 서로 유기적으로 연결되지 못한 채 제시되고 있다는 한계를 보였다. 과학영재들은 일반학생과 달리 학습속도 가 빠르고 보다 복합적인 사고를 선호하는 특성을 보이기 때문에, 앞으로 과학영재교육 교재를 개발할 때에는 과학영재의 수준에 맞게 다양한 영역의 능력을 경험하고 통합적 사고를 촉진할 수 있도록 개발할 필요가 있을 것이다. 이런 측면에서 이 연구는 과학영재들의 맞춤형 교육지원을 위한 교재 개발을 위해 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대 된다.

2018년에 수립된 제4차 영재교육진흥계획에서는 영재교육원의 역할을 특수 분야 재능계발을 위한 심화 및 사사(Research & Education, 이하 R&E) 과정 운영으로 정립하였다. 영재교육원이 영재교육을 성공적으로 수 행하기 위해서는 적절한 수준의 R&E 교육프로그램을 제공할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 정보과학 영재들의 창의적 사고력과 문제해결능력을 향상시키기 위해 컴퓨터 게임을 직접 개발하는 R&E 교육프로그램을 제안한다. 컴퓨터 게임은 화면에 그래픽을 출력하는 기술, 캐릭터와 배경을 움직이는 애니메이션 기술, 캐릭터 간의 충돌 감지 기술, 사운드 출력, 동영상 출력, 사용자가 편리한 인터페이스 기술 등의 다양한 요소를 포함한 분야이다. 따라서 컴퓨터 게임을 직접 개발해 봄으로써 다양한 게임 요소들을 배우고 정보과학적 개념과 자료구조 등을 활용하여 알고리즘을 익힐 수 있다. 본 논문에서는 Python과 PyGame을 이용하여 켈러의 ARCS 모델에 기반한 교육용 게임을 개발하는 R&E 교육프로그램을 제안하였고, 실제 영재교육원의 중학교 정보과학반 학생들의 R&E 수업에 적용하였다. 학생들은 게임 개발 R&E 수업을 통해 실제 프로그래머들의 프로그램 개발 과정을 체험할 수 있었고, 주어진 문제 상황들이 프로그램에 의해 어떻게 표현되고 해결되는지를 탐구하였다. 또한, 학생들이 그동안 게임의 수요자로서 단순히 게임을 즐기기만 했다면, 본 R&E 수업을 통해 게임의 공급자로써 사용자의 흥미와 동기를 증가시킬 수 있는 방법을 스스로 고안하고 도입할 수 있는 기회를 얻게 되었다.

스마트 기기의 폭발적인 보급에 힘입어 이를 교실 현장에 적용하려는 스마트 교육 움직임이 크게 일어나고 있다. 그러나 이를 실제로 적용하기에는 몇 가지 선행되어야할 조건이 있다. 그 중 하나가 스마트 기기에 교육자료를 탑재하여 실제 교육에 적용하였을 경우 일반 수업에 비하여 얼마나 효과적이겠는가라는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 초등 정보과학 영재학생들을 위한 스마트 앱 교수학습 자료를 개발하고 스마트 교육 수업을 실시하였다. 그리고 그 결과로 수업 만족도를 측정하여 활동지를 사용하는 전통적 수업과의 차이를 분석하였다.

본 연구는 CPS기반 가상 로봇 시뮬레이션 프로그래밍 교육이 중등 정보과학영재 학생의 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 분석하여 그 효과성을 검증하는 데 목적이 있다. 이를 위해 본 연구에서는 중등 정보과학영재의 창의적 문제해결력 향상에 기여할 수 있는 CPS 모형과 가상 로봇 시뮬레이션 프로그래밍 교육을 이용하여 IT융합시대에 적합한 새로운 로봇 교수-학습 자료를 개발하여 그 효과성을 분석하였다. 본 연구의 검증을 위해 중학교 2학년 정보과학영재를 대상으로 전통적인 물리 로봇 프로그래밍 수업을 실시한 통제집단과 CPS기반 가상 로봇 프로그래밍 수업을 실시한 실험집단으로 구분하여 사전 사후 t-검증을 실시하였다. 그 결과 실험집단의 창의적 문제해결력에 통계적으로 유의미한 변화가 있음을 나타내었다.

과학 영재의 개념 정의와 과학 영재를 판별하는 방법에 대한 많은 연구가 이루어져왔고, 2003년부터 공교육 제도 내에서 과학영재교육이 강화되고 있다. 그러나 과학영재의 정의와 영재교육의 목적에 기초한 영재 판별 방법에 대한 연구는 드문 편이다. 또한 교사의 역할이 과학영재교육에서 중요한데도 불구하고, 과학영재교육에 참여하고 있는 교사들의 인식에 대한 연구는 거의 없는 편이다. 이 연구는 과학영재교육 체제, 교육에 참가하는 학생, 교육 프로그램 등을 포함하는 과학영재교육에 대한 교사들의 인식을 알아보고자 한다. 전국에서 표집된 55명(여16, 남39)의 과학교사들이 이 연구에 참여하였다. 연구 결과는 과학영재들을 열정적으로 가르치고 있고, 공교육제도 내에서 과학영재교육이 필요하다고 인식하였다. 교사들은 과학영재들이 기초탐구능력과 문제해결력은 우수하지만, 창의성은 부족하다고 인식하였다. 또한 사용하고 있는 교육 프로그램은 문제해결력 신장에는 적절하지만, 창의성 계발에는 부적절하다고 평가하였다. 교사들은 무엇보다도 개인차를 고려한 다양한 교육 프로그램과 행정적ㆍ재정적 지원이 필요하다고 지적하였다.